JPH065248A - アパーチャ形低圧放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アパーチャ部の黒化を防止し、光束低下や配光
特性の劣化を防止するアパーチャ形低圧放電灯を提供す
る。 【構成】放電ガスを封入したバルブ１の一側にアパーチ
ャ部３を形成するとともに、このバルブの端部にウエル
ズ５ａ、５ｂを介してフィラメント６を封装し、上記ウ
エルズに補助電極７ａ、７ａを接続したアパーチャ形低
圧放電灯において、上記補助電極の先端をバルブ中心軸
を中心としてアパーチャ部と反対側に偏位させたことを
特徴とする。 【作用】補助電極の先端がアパーチャ部から遠ざかるの
で、この補助電極から電極物質が飛散してもアパーチャ
部に付着する割合が小さくなり、アパーチャ部の黒化を
軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、けい光ランプや希ガス
放電灯などのような低圧放電灯に係り、バルブの一側に
光を透過するアパーチャ部を形成した低圧放電灯に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水銀を封入したけい光ランプ
や、キセノンなどの希ガスを封入した希ガス放電灯等の
低圧放電灯において、バルブの一側に光を透過させる透
光開口部、つまりアパーチャ部を形成したアパーチャ形
低圧放電灯が知られている。この種のアパーチャ形低圧
放電灯はバルブ内面に周方向の所定の範囲だけにけい光
体被膜や反射膜を形成して、他側領域を光りが素通しま
たはけい光体被膜を通じて透過するようにしてこのアパ
ーチャ部のみから光を放出する、またはアパーチャ部か
ら強い光りを透過するようになっており、光の有効利用
率が高く、効率に優れている。

【０００３】ところで、一般に低圧放電灯においては、
一方のフィラメント電極がアノードモードの場合に他方
の電極から放出された電子を受けるとともに、カソード
モードの場合は陽イオンを受ける。このような放電現象
によりフィラメント電極の温度が高くなり、フィラメン
トに塗布してあるＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ系の炭酸塩か
らなる電子放射物質（エミッタ）が蒸発する傾向があ
る。このためエミッタが早期に枯渇してランプの始動性
が低下したり、熱電子の放出が円滑でなくなり、早期に
点灯不能になったり、さらには蒸発したエミッタがバル
ブに付着して黒化を発生させる不具合がある。

【０００４】このような電極温度の上昇を軽減する対策
として、フィラメント電極に、この電極よりも放電空間
側に伸びるアンテナ状の補助電極を取り付ける手段が知
られており、このような補助電極を設置すると、フィラ
メント電極がアノードモードの時には飛び込んでくる電
子をこの補助電極が捕獲し、またカソードモードの場合
には陽イオンを受けるようになり、したがって、この補
助電極を通じて電流をバイパスさせることができる。こ
のため、フィラメント電極に流れる電流を分担し、フィ
ラメント電極の熱負荷を軽減し、フィラメント電極の温
度を下げてエミッタの蒸発を防止することができる。

【０００５】上記のアパーチャ形低圧放電灯において
も、フィラメント電極の温度上昇を低減し、エミッタの
蒸発を抑止してエミッタの早期枯渇やバルブの黒化を防
止するため、フィラメント電極に補助電極を付設する構
造を採用する場合がある。

【０００６】すなわち、従来の補助電極を有するアパー
チャ形けい光ランプについて、図４に示し、同図におい
て１はガラスバルブである。バルブ１の内面には図４の
（Ｃ）図に示すように、けい光体被膜２が形成されてい
る。この場合、けい光体被膜２はバルブ１の内面の一側
のみに形成されており、他側、つまり所定の角度範囲θ
には形成されておらず、このためけい光体被膜２を形成
していない部分は素通し部、すなわちアパーチャ部３を
形成してある。

【０００７】上記バルブ１の端部はステム４により閉塞
されており、このステム４には一対のウエルズ５ａ、５
ｂが気密に貫通して封着されている。ウエルズ５ａ、５
ｂ間にはフィラメント６が掛け渡されている。フィラメ
ント６は１重または２重コイルからなり、表面に図示し
ないがＢａＯ−ＳｒＯ−ＣａＯ系の炭酸塩からなるエミ
ッタが塗布されている。

【０００８】上記ウエルズ５ａ、５ｂにはそれぞれ補助
電極７ａ、７ｂが接続されている。これら補助電極７
ａ、７ｂは例えばタングステンなどのような耐熱導電性
金属により形成された棒状をなしており、根元が上記ウ
エルズ５ａ、５ｂに溶接されているとともに、先端は上
記フィラメント６よりも放電空間側に伸びており、例え
ばＬ字形に屈曲されている。なお、バルブ１内には所定
量の水銀と、アルゴンなどの希ガスが封入されている。

【０００９】このような構成のアパーチャ形けい光ラン
プにおいては、フィラメント６がアノードモードの時に
は飛び込んでくる電子を補助電極７ａ、７ｂが捕獲し、
またカソードモードの場合には陽イオンを受けるように
なり、したがって、これら補助電極７ａ、７ｂを通じて
電流がバイパスされるので、フィラメント電極６に流れ
る電流が少なくなり、フィラメント電極６の熱負荷が軽
減され、フィラメント電極６の温度が下げるので、エミ
ッタの蒸発を防止することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アパーチャ形低圧放電灯の場合、図４から理解できる通
り、一対の補助電極７ａ、７ｂは、それぞれ先端部がバ
ルブ中心軸Ｏ−Ｏを挾んで対称位置となるように左右に
振り分けて配置されている。つまり、一方の補助電極７
ａの先端部は、アパーチャ部３に接近しており、他方の
補助電極７ｂの先端部はバルブ中心軸Ｏ−Ｏを挾んで、
アパーチャ部３から遠ざかって配置されていた。

【００１１】このような補助電極７ａ、７ｂは、上記し
たようにフィラメント６がアノードモードの時に電子を
捕獲し、またカソードモードの場合には陽イオンを受け
るようになり、フィラメント６に流れる電流を軽減する
作用を奏するが、これら補助電極７ａ、７ｂ自身が電子
やイオンに叩かれて飛散することがある。つまり、アノ
ードモードの時には補助電極７ａ、７ｂに電子が衝突
し、またカソードモードの場合には陽イオンが衝突する
ので、補助電極７ａ、７ｂ自身がこれら電子やイオンの
衝撃を受けて飛散する。そして、飛散した補助電極物質
は、バルブ壁に付着してバルブを黒化させる原因とな
る。

【００１２】特に、従来の場合、一方の補助電極７ａの
先端部は、アパーチャ部３に接近しており、この補助電
極７ａから飛散した電極物質は直接的にアパーチャ部３
に付着してアパーチャ部３を黒化させる。

【００１３】アパーチャ部３が黒化すると外観が見苦し
いばかりでなく、光はこのアパーチャ部３のみを通じて
放射されるものであるにも拘らずアパーチャ部３の電極
近傍が黒化すると透過する光を遮断してしまい、アパー
チャ形でないランプに比べて光束の低下や配光特性の劣
化が顕著に発生する不具合がある。

【００１４】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、アパーチャ部に黒
化を発生させないようにし、光量の低下や配光特性の劣
化を防止するアパーチャ形低圧放電灯を提供しようとす
るものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電ガスを封
入したバルブの一側にアパーチャ部を形成するととも
に、このバルブの端部にウエルズを介してフィラメント
を封装し、上記ウエルズに先端部がフィラメントよりも
放電空間側に突出する補助電極を接続したアパーチャ形
低圧放電灯において、上記補助電極の先端を、バルブ中
心軸を中心として上記アパーチャ部と反対側に偏位させ
たことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によると、補助電極の先端をアパーチャ
部から遠ざかるように偏位させたので、この補助電極か
ら電極物質が飛散してもアパーチャ部に付着する割合が
小さくなり、アパーチャ部の黒化を軽減することができ
る。

【００１７】

【実施例】以下本発明について、図１に示す第１の実施
例にもとづき説明する。

【００１８】図１において、図４に示したアパーチャ形
けい光ランプと同様なランプを示し、図３と同一部材は
同一番号を付して説明を省略し、図３と異なる点のみを
説明する。

【００１９】すなわち、図１において１はバルブ、２は
けい光体被膜、３はアパーチャ部、４はステム、５ａ、
５ｂはウエルズ、６はフィラメントを示す。ウエルズ５
ａ、５ｂにはそれぞれ補助電極７ａ、７ｂが接続されて
おり、この実施例の場合、ウエルズ５ａ、５ｂに溶接さ
れた補助電極７ａ、７ｂの各先端は、共にアパーチャ部
３から遠ざけてフィラメト６の反対側に配置されてい
る。つまり、補助電極７ａ、７ｂの先端はバルブ中心軸
Ｏ−Ｏを中心として上記アパーチャ部３と反対側に偏位
させて配置してある。

【００２０】なお、バルブ１内には所定量の水銀と、ア
ルゴンなどの希ガスが封入されており、かつこのランプ
は１ｋＨｚ以上の高周波電源により点灯されるようにな
っている。このような構成のアパーチャ形けい光ランプ
について作用を説明する。

【００２１】ランプの点灯中においては、バルブ１の両
端部に封装されたフィラメント６、６間に高周波電圧が
印加され、これらフィラメント６、６間で高周波放電が
なされる。この放電によりバルブ１内に封入された水銀
蒸気が励起され、紫外線を放射し、この紫外線はけい光
体被膜２によって可視光に変換される。この可視光はア
パーチャ部３を通じてバルブ１の一側方に放出される。

【００２２】このような放電において、フィラメント６
がアノードモードの時に電子が飛び込んでくるととも
に、カソードモードの場合には陽イオンを受けるように
なる。この際、補助電極７ａ、７ｂが電子を捕獲し、ま
た陽イオンを受けるようになり、フィラメント６に流れ
る放電電流をこれら補助電極７ａ、７ｂが負担してウエ
ルズ５ａ、５ｂにバイパスさせるので、フィラメント６
の熱負荷が軽減され、フィラメント６の温度を下げるこ
とができる。よって、フィラメント６に塗布したエミッ
タの蒸発を抑制することができる。

【００２３】そして、上記のような補助電極７ａ、７ｂ
は、補助電極７ａ、７ｂ自身に電子やイオンが飛び込ん
でくるので、補助電極７ａ、７ｂ自身がこれら電子やイ
オンの衝撃を受けて飛散する。そして、飛散した補助電
極物質は、バルブ壁に付着してバルブを黒化させる原因
となる。

【００２４】しかしながら、本実施例に場合、一対の補
助電極７ａ、７ｂは、それぞれ先端部がバルブ中心軸Ｏ
−Ｏからアパーチャ部３より遠ざかる方向に偏位して配
置されているので、これら補助電極７ａ、７ｂから電極
物質が蒸発、飛散してもアパーチャ部３に付着する割合
が少なくなる。

【００２５】したがって、アパーチャ部３の早期黒化を
防止することができ、外観の低下を防止することができ
るばかりでなく、アパーチャ部３を通じて放出される光
束の低下や配光特性の劣化を軽減することができる。

【００２６】なお、高周波点灯すると、本質的に陽極降
下電圧を低くすることができ、発光効率を高くすること
ができるとともに、フィラメント６の温度上昇を抑止す
ることができるので、エミッタの蒸発を抑える点で有利
である。この点に加えて上記のような補助電極７ａ、７
ｂを用いると、フィラメント６の発熱を軽減してエミッ
タの蒸発防止に有効である。したがって、高周波点灯と
補助電極７ａ、７ｂを用いることの両者を同時に採用す
ると、エミッタの蒸発防止に有効である。なお、本発明
は上記実施例に制約されるものではない。

【００２７】すなわち、上記実施例の場合、補助電極７
ａ、７ｂは棒状Ｌ字形のものを用いてアンテナ機能を奏
するようにし、Ｌ字形とすることにより電子やイオンを
受ける面積を大きくしたが、図２に示す通り、補助電極
７０ａ、７０ｂは平板短冊形のものを用い、これら補助
電極７０ａ、７０ｂの先端がバルブ中心軸Ｏ−Ｏを挾ん
でアパーチャ部３から離れた位置に配置されるようにし
てもよい。この場合、補助電極７０ａ、７０ｂの表面積
が大きいので、電子やイオンを受ける面積が大きくな
り、電子やイオンの集中が緩和され、飛散が少なくな
る。

【００２８】また、補助電極は一方のフィラメントに対
して２個づつ設けることには限らず、一方のフィラメン
トに対し１個づつ取着してもよく、この場合も補助電極
の先端がアパーチャ部から遠ざかるように配置すればよ
い。

【００２９】そして、アパーチャ部３を形成する場合
は、けい光体被膜２の非塗布部分で構成することに限ら
ず、図３に示すように、バルブ１の内面に反射膜１０を
所定の角度範囲に形成し、その内面にけい光体被膜２を
反射膜１０およびバルブ内面に亘り形成するなどのよう
な構成であってもよい。さらに、本発明はけい光ランプ
に限らず、水銀を封入しない希ガス放電灯の場合でも実
施可能であり、かつ高周波点灯にも限らない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極に付設した補助電極の先端がアパーチャ部から遠ざか
るように配置されたので、この補助電極から電極物質が
飛散してもアパーチャ部に付着する割合が小さくなり、
アパーチャ部の黒化を軽減することができ、光束低下や
配光特性の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るアパーチャ形けい
光ランプの要部を示し、（Ａ）図はアパーチャ形けい光
ランプの一端部の側面図、（Ｂ）図はその正面図、
（Ｃ）図は（Ｂ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図２】本発明の第２の実施例に係るアパーチャ形けい
光ランプの要部を示し、（Ａ）図はアパーチャ形けい光
ランプの一端部の側面図、（Ｂ）図はその正面図、
（Ｃ）図は（Ｂ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図３】本発明の第３の実施例の係わるアパーチャ形け
い光ランプの断面図。

【図４】従来のアパーチャ形けい光ランプの要部を示
し、（Ａ）図はアパーチャ形けい光ランプの一端部の側
面図、（Ｂ）図はその正面図、（Ｃ）図は（Ｂ）図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…バルブ、２…けい光体被膜、３…アパーチャ部、４
…ステム、５ａ、５ｂ…ウエルズ、６…フィラメント、
７ａ、７ｂ…補助電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電ガスを封入したバルブの一側にアパ
   ーチャ部を形成するとともに、このバルブの端部にウエ
   ルズを介してフィラメントを封装し、上記ウエルズに先
   端部がフィラメントよりも放電空間側に突出する補助電
   極を接続したアパーチャ形低圧放電灯において、 上記補助電極の先端を、バルブ中心軸を中心として上記
   アパーチャ部と反対側に偏位させたことを特徴とするア
   パーチャ形低圧放電灯。
2. 【請求項２】 上記補助電極は棒状をなしていることを
   特徴とする請求項１に記載のアパーチャ形低圧放電灯。